JPH0295246A

JPH0295246A - 液中点検装置

Info

Publication number: JPH0295246A
Application number: JP63246818A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Imai; 今井　哲夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、原子力発電所の復水タンクや化学プラントの
原油タンク等の容器壁や容器内にある構造物の溶接部等
をモニタ画面を介して目視検査する液中点検装置に関す
る。

（従来の技術）原子炉圧力容器などの容器内点検装置としては、例えば
、特開昭８２−２３３７９４号公報に示すように、圧力
容器の上部に設置した燃料取替機から伸びるアームの先
端にテレビカメラ等の目視点検用光学ヘッドを取付け、
この光学ヘッドからの信号により原子炉圧力容器内を目
視点検する装置が知られている。しかしながら、このよ
うな点検装置では、目視する方向や距離等の自由度が少
なく、しかも効率的な点検が難しいという欠点がある。

また、特開昭６１−１９１９４５号公報に示されている
ように、自走機能と狭隘部への押付保持機能とを有する
車に目視検査機器等を搭載し、三次元空間の狭隘部への
接近移動が可能な移動式目視検査装置も知られているが
、この装置では、狭隘部でない場所での使用が不可能で
あり、また検査装置自体の空間的位置の特定ができない
という難点があった。

（発明が解決しようとする課題）以上説明した第１の例のように、従来技術では、水など
が満たされた容器内を自由に移動して目視点検すること
は難しく、また操作に熟練を要するので、作業効率が低
いという欠点がある上、復水器用タンク等のように、上
部が密閉され、小口径の出入口孔しかない場合には、適
用できないという、難点があった。

また、上記第２の例に見られるように、三次元空間を自
由に走行できる目視検査装置も知られているが、この装
置では点検した場所の特定ができないので、欠陥を発見
した場合に、これを補修するための装置を同一場所に位
置決めするのが難しく、作業性が著しく劣るという欠点
があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、液
体を満たされた容器内を自由に移動して目視検査を行う
点検装置に、その位置を特定できる機能を持たせること
により作業能率の向上を図ることを目的とするものであ
る。

〔発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の液中点検装置は容器壁の内側または外側に取付
けられ、それぞれ異なった周波数の超音波信号を周期的
に発信する複数個の超音波発振子と、容器内を走行する
点検装置と、この点検装置に搭載した超音波受信体また
は反射体および深度計検出部と、前記超音波発振子およ
び超音波受信体または深度計検出部からの信号に基づい
て前記点検装置の位置を判定する位置判定部とを備える
ことを特徴とするものである。

（作用）上記のように構成した本発明の装置においては、容器壁
の周囲に配置した超音波発振子からそれぞれ異なる周波
数の超音波を容器内の点検装置に向けて送信する。従っ
て、点検装置に設置した超音波受信体には異なる周波数
の超音波が異なる時間で到着するので、この周波数別の
時間差を計測することにより、三次元空間にある点検装
置の位置を求める。更に、点検装置に搭載されている深
度計検出部による計測値と比較検討することによって点
検装置の三次元空間位置を最終的に特定する。

（実施例）次に、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る液中点検装置の概略構成を示すも
ので、１は原子炉圧力容器や復水器タンク、その他の容
器を示し、２はその上板に設けられた出入口孔を示す。

容器壁３の外面には超音波発振子４　ａ　ｓ　４　ｂ　
ｓ４Ｃがほぼ１２０°間隔で配置され、超音波信号の放
射方向が容器１の中心に向くようにして設置されている
。これらの超音波発振子４ａ、４ｂ、４Ｃは信号線５　
ａ　ｓ　５　ｂ　ｓ　５　ｃを介して発信部６に接続さ
れ、コントロールされる。

容器１内に充填された水などの液体中には点検装置７が
投入されている。

点検装置７は、前記超音波発振子４ａ、４ｂ、４Ｃから
の信号を検出する超音波受信体８と、容器１の内壁など
を撮像するテレビカメラ９と、点検装置自身の深度を検
出する深度計検出部（図示せず）とを搭載しており、ス
クリューなどの推進機構（図示せず）によって容器１内
を自由に走行する。

点検装置７に一端を接続されたケーブル１０は出入口孔
２を通して容器１外へ引出され、制御盤１１に連結され
ている。また、制御盤１１にはモニタ１２と操作卓１３
および前記発信部６が接続されている。

上記において、超音波受信体８は第２図に示すように、
正六面体の各面にそれぞれ超音波受信子８　ａ　ｓ　８
　ｂ　ｓ　８　ｃ・・・（残りの３個は図示せず）を配
置し、いずれの方向からの超音波信号であっても受信で
きるよう構成されている。

第３図は点検装置の位置を特定するためのシステムの構
成例を示すもので、発信部６はスイッチ部２０ａ〜２０
ｃ、゛発信回路２１　ａ　〜２１　ｃ　ｓおよびコント
ロール部２２から構成されている。

各超音波発振子４ａ〜４Ｃはそれぞれスイッチ部２０ａ
〜２０ｃを介して発信回路２１ａ〜２１Ｃに接続されて
おり、また、各スイッチ部２０ａ〜２０ｃはそれらを制
御するコントロール部２２に接続されている。

制御盤１１は、位置判定部３０と計測部３１と深度計３
２とを備えている。超音波受信体８によって検出された
信号は点検装置７を経由して計測部３１に入力される。

また、深度計検出部３３からの信号は深度計３２に送信
される。

計測部３１および深度計３２からの信号は位置判定部３
０に人力され、点検装置７の位置を判定する。

次に、第４図を参照して本発明装置の作動を説明する。

同図において、超音波発振子４　ａ　ｓ　４　ｂ、４Ｃ
からはそれぞれ異なった周波数の超音波パルス信号４ａ
ｌ、４旧、４ｃＬ４ａ２．４ｂ２．４ｃ２、・・・が適
当な位相差をもって周期的に発信される。

例えば、超音波発振子４ａからの１回目の超音波パルス
信号４ａｌは超音波受信体８によってＴａ１時間後、受
信信号ＡＩとして受信される。また超音波発振子４ｂか
らの１回目の超音波パルス信号４ｂｌは超音波受信体８
によってＴｂ１時間後、受信信号Ｂ１として受信される
。同様に、超音波発振子４ｃからの１回目の超音波パル
ス信号４ｃｌは超音波受信体８によってＴｅ１時間後、
受信信号ＣＩとして受信される。

これらの送受信信号の時間差Ｔ　ａＬ　Ｔ　ｂＬ　Ｔ　
ｃｌは、容器内の温度が一定であれば、各超音波発振子
４ａ〜４Ｃと超音波受信体８の間の距離に比例する。

従って、上記各送受信信号４ａＬ４ｂｌ、４ｃｌ、Ａｌ
５Ｂｌ、Ｃ１を計測部３１を介して位置判定部３０に入
力し、上記時間差Ｔａｌ、Ｔ旧、Ｔｅｌを計算すれば、
各超音波発振子４ａ〜４ｃと点検装置７（超音波受信体
８）との間の距離を測定することができる。

第５図は容器壁３に取付けた超音波発振子４ａ〜４Ｃか
ら発信された３種類の超音波信号が球面波ＡＳＢＳＣと
して容器内へ広がる様子を描いたものであり、例えば球
面波ＡとＣの交わりはＸ点とＹ点を含む楕円状になり、
更に球面波Ｂとの交わりを考慮すると、Ｘ点とＹ点が求
まる。

これらの計算を計測部３１で行い、更に深度計検出部３
３からの信号を深度計３２に導いて深度情報を求め、こ
れらを位置判定部３０に入力して判定することによりＸ
点とＹ点のどちらかを特定することができる。

上述のように構成した本発明の液中点検装置において、
検査員は第１図の操作卓１３を操作して点検装置７を容
器１内を走行させ、テレビカメラ９で容器壁３の内面あ
るいは容器内に設置されている構造物の溶接部等を撮像
し、その映像をモニタ１２のモニタ画面を介して目視検
査する。この目視検査によって欠陥部が発見された時は
、その際の点検装置７の位置を位置判定部３０によって
特定し、これを記録して次の補修作業に備える。

前述のように、本発明装置によれば、点検中に欠陥部を
発見した場合、即座にその位置を特定することができる
ので、欠陥部の補修や継続監視が容易である。また、容
器内を高い精度で検査できるので、検査の品質向上が実
現できる。

特に本発明装置を用いて復水タンク内の検査を行う場合
には、水を入れたまま点検を行うことができるので、点
検作業に要する時間を大幅に短縮できる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

第６図は３個の超音波発振子４ａ〜４ｃの内、超音波発
振子４ａは容器壁３の外面に取付け、２個の超音波発振
子４ｂ、４ｃを出入口孔２を通して容器１内に挿入し、
その内壁に取付けたものである。

この場合、超音波発振子４ｂ、４ｃを容器１の内壁に取
付けるため、準備作業が複雑になるという欠点が生ずる
が、容器内の超音波発振子から直接、水中に超音波信号
が発信されるので、信号エネルギーの減衰が少なくなり
、あるいは超音波発振子を小型化できるという利点があ
る。

なお、超音波受信子の代りに反射板または反射球を使用
し、超音波発振子として超音波受信機能を備えたものを
使用しても、超音波信号の往復時間から点検装置の位置
を特定することができる。

この場合には、第１図におけるケーブル１０の信号芯線
数を減少させることができる。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の液中点検装置によれば、
容器内における点検装置の位置を常に正確に特定できる
ので、二重点検や点検漏れ等の不都合がなくなり、点検
効率が向上する。

また、点検箇所に関するきめ細かなデータが入力可能と
なるので圧力容器その他の容器の品質管理上、非常に有
効であり、安全性や信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略構成を示す説明図、第２図は
第１図における超音波受信体の構成例を示す斜視図、第
３図は本発明装置における位置特定月システムの回路構
成を例示するブロック図、第４図は本発明装置の作動を
説明するグラフ、第５図は本発明装置における超音波発
振子からの信号波の関係を示す説明図、第６図は本発明
の他の実施例を示す説明図である。１・・・・・・容器２・・・・・・出入口孔３・・・・・・容器壁４ａ〜４ｃ・・・・・・超音波発振子５ａ〜５Ｃ・・・・・・信号線６・・・・・・発信部７・・・・・・点検装置８・・・・・・超音波受信体８ａ〜８ｃ・・・・・・超音波受信子９・・・・・・テレビカメラ０・・・・・・ケーブルト・・・・・制御盤２・・・・・・モニタ３・・・・・・操作卓Ｏａ〜２０ｃ・・・・・・スイッチ部１８〜２１ｃ・・・・・・発振回路２・・・・・・コントロール部０・・・・・・位置判定部１・・・・・・計０１部２・・・・・・深度計３３・・・・・・深度計検出部

Claims

【特許請求の範囲】

　容器壁の内側または外側に取付けられ、それぞれ異な
った周波数の超音波信号を周期的に発信する複数個の超
音波発振子と、容器内を走行する点検装置と、この点検
装置に搭載した超音波受信体または反射体および深度計
検出部と、前記超音波発振子および超音波受信体または
深度計検出部からの信号に基づいて前記点検装置の位置
を判定する位置判定部とを備えることを特徴とする液中
点検装置。